JP2016013349A - Device for manufacturing hydrogen water for diluting dialysis fluid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透析液を希釈するために使用される水素水を製造する透析液希釈用水素水製造装置に関する。 The present invention relates to a hydrogen water producing apparatus for diluting dialysate, which produces hydrogen water used for diluting dialysate.
血液透析は、腎臓の血液浄化機能を人工的に行う方法として広く知られている。２００７年の世界の血液透析患者は、およそ２００万人にのぼるという報告があり、年々増加傾向にある。血液透析は、ポンプなどを用いて体外に取り出した血液を、中空糸の集合体を備えたダイアライザに通し、血液内の老廃物を除去し、再び体内に戻すという操作を連続的に行う治療法である。腎機能障害を持つ患者は、週に２，３回、通院して、所定時間（例えば、４〜８時間）、血液透析の治療を受ける必要がある。 Hemodialysis is widely known as a method for artificially performing the blood purification function of the kidney. The number of hemodialysis patients in the world in 2007 has been reported to be about 2 million, and is increasing year by year. Hemodialysis is a treatment method in which blood taken outside the body using a pump is passed through a dialyzer equipped with a collection of hollow fibers to remove waste in the blood and return it to the body continuously. It is. Patients with renal dysfunction need to visit a hospital two or three times a week and receive hemodialysis treatment for a predetermined time (for example, 4 to 8 hours).
透析液は、血液中の各種イオンとブドウ糖を含む組成を持ち、複数の原液を混合し、あるいは粉末状態の原粉を水（ＲＯ水）に溶解して原液を作製してから複数の当該原液を混合して調整される。原液あるいは原末（以後、総称して「原剤」と称する）は、一般的に、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等の塩を含むＡ剤と、重炭酸塩を含むＢ剤とで構成される。これは、２価のカルシウムイオンあるいはマグネシウムイオンと、重炭酸塩とが反応して不溶性の炭酸塩を生成するからである。ブドウ糖は、上記Ａ剤に予め混合されている。 The dialysate has a composition containing various ions in the blood and glucose, and a plurality of stock solutions are mixed, or a powdered stock powder is dissolved in water (RO water) to prepare a stock solution, and then the plurality of stock solutions. Is adjusted by mixing. An undiluted solution or bulk powder (hereinafter collectively referred to as “raw material”) is generally composed of an A agent containing a salt of sodium, potassium, calcium, magnesium, etc. and a B agent containing a bicarbonate. The This is because divalent calcium ions or magnesium ions react with bicarbonate to produce insoluble carbonate. Glucose is premixed in the above agent A.
原剤を構成する上記Ａ剤に含まれるブドウ糖は経時的に分解し、ブドウ糖分解産物（例えば、メチルグリオキサール）が生成される。ブドウ糖分解産物を含む透析液を治療に供すると、生体への酸化ストレスが惹起され、細胞障害や慢性炎症を引き起こすことが知られている。かかる問題を解決する手法として、透析液を希釈する際に使用する水（ＲＯ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ）水）に所定量の水素ガスを溶存させておき、透析液原剤に水素溶存希釈水を混合するという方法が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２を参照）。 Glucose contained in the agent A constituting the base agent is decomposed over time, and a glucose degradation product (for example, methylglyoxal) is generated. It is known that when a dialysate containing a glucose degradation product is used for treatment, oxidative stress is induced on the living body, causing cell damage and chronic inflammation. As a technique for solving such a problem, a predetermined amount of hydrogen gas is dissolved in water (RO (Reverse Osmosis) water) used for diluting the dialysate, and the hydrogen-dissolved diluted water is mixed with the dialysate base material. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
例えば、特許文献１の技術によると、水の電気分解により生成される陽極水は、透析においては不要であるので、通常はそのまま排水されてしまう。陽極水は、一般には、陰極水と同量だけ生成されるので、かなりの水の無駄となっている。また、水の電気分解により生成された陰極水は、水素を含むと共に、水酸化物イオン（ＯＨ−）を含むため、ｐＨが９〜１０程度となり、この陰極水をそのまま透析液の希釈水に用いると、透析液がアルカリ化し、人体に悪影響を及ぼす虞がある。 For example, according to the technique of Patent Document 1, since the anodic water generated by electrolysis of water is unnecessary in dialysis, it is usually drained as it is. Since the anode water is generally produced in the same amount as the cathode water, a considerable amount of water is wasted. Moreover, the cathode water produced by the electrolysis of water contains hydrogen and also contains hydroxide ions (OH − ), so that the pH becomes about 9 to 10, and this cathode water is directly used as dilution water for the dialysate. If used, the dialysate may be alkalized and may adversely affect the human body.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、使用する水の無駄を低減しつつ、人体に悪影響を及ぼす虞の少ない透析液希釈用水素水を製造する技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique for producing hydrogen water for diluting dialysate that is less likely to adversely affect the human body while reducing waste of water to be used. It is in.
上記目的達成のため、本発明の一形態に係る透析液希釈用水素水製造装置は、透析液を希釈するための水素水を製造する透析液希釈用水素水製造装置であって、水素ガスを供給する水素供給部と、水素供給部から供給された水素ガスと水とを混合して水素水を生成する気液混合器と、気液混合器の下流に配置され、水素水に対して逆浸透膜によるろ過を行う逆浸透膜モジュールと、気液混合器の下流に配置され、気液混合器を通過した水素水に溶存している水素濃度を測定する溶存水素濃度センサと、測定された水素濃度に基づいて、水素供給部により供給する水素ガスの量を制御する制御部と、を有する。 To achieve the above object, a dialysate dilution hydrogen water production apparatus according to an embodiment of the present invention is a dialysate dilution hydrogen water production apparatus for producing hydrogen water for diluting a dialysate, wherein hydrogen gas is A hydrogen supply unit to be supplied, a gas / liquid mixer that generates hydrogen water by mixing hydrogen gas and water supplied from the hydrogen supply unit, and a gas / liquid mixer disposed downstream of the hydrogen / water mixer. A reverse osmosis membrane module that performs filtration through an osmosis membrane, a dissolved hydrogen concentration sensor that is disposed downstream of the gas-liquid mixer and that measures the concentration of hydrogen dissolved in hydrogen water that has passed through the gas-liquid mixer, and was measured And a control unit that controls the amount of hydrogen gas supplied by the hydrogen supply unit based on the hydrogen concentration.
本発明の他の形態に係る透析液希釈用水素水製造装置は、さらに、気液混合器の下流には、上流からの水素水の一部を、圧力を下げて取り出す減圧弁が配置され、溶存水素濃度センサは、減圧弁により取り出された水素水の水素濃度を測定する。 In the hydrogen water producing apparatus for diluting dialysate according to another embodiment of the present invention, a pressure reducing valve for taking out a part of the hydrogen water from the upstream at a reduced pressure is further arranged downstream of the gas-liquid mixer, The dissolved hydrogen concentration sensor measures the hydrogen concentration of hydrogen water taken out by the pressure reducing valve.
本発明の他の形態に係る透析液希釈用水素水製造装置は、更に、溶存水素濃度センサが、逆浸透膜モジュールの下流に配置されている。 In the hydrogen water producing apparatus for diluting dialysate according to another embodiment of the present invention, the dissolved hydrogen concentration sensor is further arranged downstream of the reverse osmosis membrane module.
本発明の他の形態に係る透析液希釈用水素水製造装置は、更に、溶存水素濃度センサが、逆浸透膜によるろ過によって得られた水素水に溶存している水素濃度を測定する。 In the hydrogen water producing apparatus for diluting dialysate according to another aspect of the present invention, the dissolved hydrogen concentration sensor further measures the concentration of hydrogen dissolved in the hydrogen water obtained by filtration through a reverse osmosis membrane.
本発明の他の形態に係る透析液希釈用水素水製造装置は、更に、制御部が、溶存水素濃度センサにより測定された水素濃度が所定の目標濃度となるように、水素供給部により供給する水素ガスの量を制御する。 In the hydrogen water producing apparatus for diluting dialysate according to another embodiment of the present invention, the control unit supplies the hydrogen concentration measured by the dissolved hydrogen concentration sensor to a predetermined target concentration by the hydrogen supply unit. Control the amount of hydrogen gas.
本発明の他の形態に係る透析液希釈用水素水製造装置は、更に、目標濃度が、１０ｐｐｂ（parts per billion）以上４５０ｐｐｂ以下の範囲の濃度である。 In the hydrogen water producing apparatus for diluting dialysate according to another embodiment of the present invention, the target concentration is a concentration in the range of 10 ppb (parts per billion) to 450 ppb.
本発明の他の形態に係る透析液希釈用水素水製造装置は、さらに、逆浸透膜によりろ過されなかった水素水を気液混合器の上流に戻す返還流路を有する。 The dialysis fluid dilution hydrogen water producing apparatus according to another embodiment of the present invention further includes a return reflux path for returning the hydrogen water that has not been filtered by the reverse osmosis membrane to the upstream side of the gas-liquid mixer.
本発明によると、使用する水の無駄を低減しつつ、人体に適したｐＨの透析液希釈用水素水を製造することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, hydrogen water for dialysate dilution of pH suitable for a human body can be manufactured, reducing the waste of the water to be used.
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below do not limit the invention according to the claims, and all the elements and combinations described in the embodiments are essential for the solution of the invention. Is not limited.
まず、本発明の一実施形態に係る透析液希釈用水素水製造装置について説明する。 First, a dialysate dilution hydrogen water producing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
図１は、本発明の一実施形態に係る透析液希釈用水素水製造装置の模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram of a dialysate dilution hydrogen water producing apparatus according to an embodiment of the present invention.
透析液希釈用水素水製造装置１において、例えば、水道水等の原水が軟水化装置１０に供給される。軟水化装置１０は、供給された原水に対して軟水化処理を施す。軟水化処理では、原水からカルシウムイオン、マグネシウムイオン等の硬度成分を除去することにより原水を軟水化する。 In the dialysate dilution hydrogen water production apparatus 1, for example, raw water such as tap water is supplied to the water softening apparatus 10. The water softening device 10 performs a water softening process on the supplied raw water. In the water softening treatment, the raw water is softened by removing hardness components such as calcium ions and magnesium ions from the raw water.
軟水化装置１０の後段（下流ともいう。）には、配管１１を介して活性炭フィルタ２０が接続されている。活性炭フィルタ２０には、軟水化装置１０で軟水化された水が配管１１を介して供給される。活性炭フィルタ２０は、軟水化された水に対して活性炭処理を施す。活性炭処理では、活性炭の吸着作用を利用して、水に含まれる残留塩素、クロラミン、有機物等が除去される。活性炭フィルタ２０を通過する水の量は、例えば、１．０ｔ／ｈである。 An activated carbon filter 20 is connected to a subsequent stage (also referred to as a downstream) of the water softening device 10 via a pipe 11. Water that has been softened by the water softening device 10 is supplied to the activated carbon filter 20 via the pipe 11. The activated carbon filter 20 performs activated carbon treatment on water that has been softened. In the activated carbon treatment, residual chlorine, chloramine, organic matter, and the like contained in water are removed using the adsorption action of activated carbon. The amount of water passing through the activated carbon filter 20 is, for example, 1.0 t / h.
活性炭フィルタ２０の後段（下流）には、配管２１を介して気液混合器３０が接続されている。配管２１には、後述するようにＲＯ膜モジュール６０の逆浸透膜を通過していない水の一部が配管６１から返還される。気液混合器３０には、配管２１を介して活性炭処理が施された水及び配管６１を介して返還された水が供給される。配管６１から返還される水の量は、例えば、０．３５ｔ／ｈであり、気液混合器３０に供給される水量は、活性炭フィルタ２０を通過した水とあわせて、例えば、１．３５ｔ／ｈとなる。また、気液混合器３０には、後述する水素供給装置４０から発生された水素ガスも供給される。 A gas-liquid mixer 30 is connected to the subsequent stage (downstream) of the activated carbon filter 20 via a pipe 21. As will be described later, a part of water that has not passed through the reverse osmosis membrane of the RO membrane module 60 is returned to the pipe 21 from the pipe 61. The gas-liquid mixer 30 is supplied with water that has been subjected to activated carbon treatment through the pipe 21 and water that has been returned through the pipe 61. The amount of water returned from the pipe 61 is, for example, 0.35 t / h, and the amount of water supplied to the gas-liquid mixer 30 is, for example, 1.35 t / h together with the water that has passed through the activated carbon filter 20. h. The gas-liquid mixer 30 is also supplied with hydrogen gas generated from a hydrogen supply device 40 described later.
水素供給装置４０は、水素ガスを発生する水素発生部４１と、水素発生部４１により発生された水素ガスを気液混合器３０に供給するポンプ（水素供給部）４２と、ポンプ４２により気液混合器３０に供給する水素ガスの供給量を制御する制御部４３とを有する。水素発生部４１は、例えば、純水を電気分解して水素ガスを発生させる。水素発生部４１としては、例えば、株式会社堀場エステックのポータブル水素発生機（形式：ＯＰＧＵ−２２００）を使用することができる。水素発生部４１で発生した水素ガスは、ポンプ４２により、配管４４を介して気液混合器３０に供給される。 The hydrogen supply device 40 includes a hydrogen generation unit 41 that generates hydrogen gas, a pump (hydrogen supply unit) 42 that supplies the hydrogen gas generated by the hydrogen generation unit 41 to the gas-liquid mixer 30, and a gas and liquid by the pump 42. And a control unit 43 that controls the amount of hydrogen gas supplied to the mixer 30. The hydrogen generation unit 41 generates hydrogen gas by electrolyzing pure water, for example. As the hydrogen generator 41, for example, a portable hydrogen generator (form: OPGU-2200) manufactured by HORIBA STEC Co., Ltd. can be used. The hydrogen gas generated in the hydrogen generator 41 is supplied to the gas-liquid mixer 30 by the pump 42 via the pipe 44.
制御部４３は、後述する溶存水素濃度センサ９０により配管８１内の水を測定した溶存水素濃度の値に基づいて、ポンプ４２により供給する水素ガスの供給量を制御する。例えば、制御部４３は、溶存水素濃度センサ９０により測定された溶存水素濃度が所定の目標濃度（例えば、１０ｐｐｂ（parts per billion）以上４５０ｐｐｂ以下の目標濃度）となるように、ポンプ４２による水素ガスの供給量を制御する。具体的には、制御部４３は、溶存水素濃度センサ９０により測定された溶存水素濃度と、予め設定されている目標濃度とに基づいて、ＰＩＤ制御を行うことにより、ポンプ４２による供給量を制御するための制御値を決定する。ここで、本実施形態に係る透析液希釈用水素水製造装置１では、例えば、水素供給装置４０により気液混合器３０に供給する水素ガスの量を２００ｍｌ／ｍｉｎとすると、溶存水素濃度センサ９０により測定される水素濃度を、例えば、４５０ｐｐｂ以上にすることができるので、溶存水素濃度を１０ｐｐｂ以上４５０ｐｐｂ以下の目標濃度とすることは、問題なく実現できる。なお、使用目的に応じて、供給する水素ガスの量を増加させることにより、４５０ｐｐｂよりも高い目標濃度としても良い。 The control unit 43 controls the supply amount of the hydrogen gas supplied by the pump 42 based on the dissolved hydrogen concentration value obtained by measuring the water in the pipe 81 by the dissolved hydrogen concentration sensor 90 described later. For example, the control unit 43 uses the hydrogen gas from the pump 42 so that the dissolved hydrogen concentration measured by the dissolved hydrogen concentration sensor 90 becomes a predetermined target concentration (for example, a target concentration of 10 ppb (parts per billion) or more and 450 ppb or less). Control the amount of supply. Specifically, the control unit 43 controls the supply amount by the pump 42 by performing PID control based on the dissolved hydrogen concentration measured by the dissolved hydrogen concentration sensor 90 and a preset target concentration. Determine the control value to do. Here, in the hydrogen water producing apparatus 1 for diluting dialysate according to the present embodiment, for example, when the amount of hydrogen gas supplied to the gas-liquid mixer 30 by the hydrogen supply device 40 is 200 ml / min, the dissolved hydrogen concentration sensor 90. The hydrogen concentration measured by the above can be set to, for example, 450 ppb or more, so that the target concentration of the dissolved hydrogen concentration of 10 ppb to 450 ppb can be realized without any problem. In addition, it is good also as a target density | concentration higher than 450 ppb by increasing the quantity of the hydrogen gas supplied according to a use purpose.
気液混合器３０は、配管２１により供給される水（活性炭処理後の水および返還された水素水）と、配管４４により供給される水素ガスとを混合する。これにより、水素（Ｈ２）が溶存する水（水素水）が生成される。気液混合器３０の後段（下流）には、配管３１を介してポンプ５０が接続される。ポンプ５０の後段（下流）には、配管５１を介してＲＯ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ：逆浸透）膜モジュール６０が接続される。ポンプ５０は、配管３１側の水を吸引し、配管５１側に供給する。これにより、ポンプ５０の動作中は、配管５１の水は、加圧状態となっている。本実施形態では、ポンプ５０は、気液混合器３０に供給される水量と同じ水量（例えば、１．３５ｔ／ｈ）を配管５１側に供給する。 The gas-liquid mixer 30 mixes water supplied through the pipe 21 (water after activated carbon treatment and returned hydrogen water) and hydrogen gas supplied through the pipe 44. Thereby, water (hydrogen water) in which hydrogen (H 2 ) is dissolved is generated. A pump 50 is connected to the subsequent stage (downstream) of the gas-liquid mixer 30 via a pipe 31. An RO (Reverse Osmosis) membrane module 60 is connected to the subsequent stage (downstream) of the pump 50 via a pipe 51. The pump 50 sucks water on the pipe 31 side and supplies it to the pipe 51 side. Thereby, during the operation of the pump 50, the water in the pipe 51 is in a pressurized state. In the present embodiment, the pump 50 supplies the same amount of water (eg, 1.35 t / h) as the amount of water supplied to the gas-liquid mixer 30 to the pipe 51 side.
ＲＯ膜モジュール６０は、配管５１から供給される水素水に対して逆浸透膜処理を行う。逆浸透膜処理では、配管５１から供給される水素水を逆浸透膜によりろ過してＲＯ水を生成する。この逆浸透膜処理により、水素水から金属類、塩類などの不純物を取り除くことができる。なお、水素水に含まれる水素分子は、逆浸透膜を通過することができる。このため、逆浸透膜処理では、水素水を含むＲＯ水を生成することができる。また、ＲＯ膜モジュール６０は、逆浸透膜処理を行う膜等の配置や構造により、配管５１から流入する水と、その水に溶存していない水素ガスとの混合を促進し、水に溶存する水素の濃度を効果的に向上させる作用がある。本実施形態では、ＲＯ膜モジュール６０の逆浸透膜を通過するＲＯ水の量は、例えば、０．５ｔ／ｈとなっている。この場合には、配管５１から流入する水量が、１．３５ｔ／ｈであるので、ＲＯ膜モジュール６０の逆浸透膜を非通過の水量は、例えば、０．８５ｔ／ｈとなる。なお、本実施形態では、ＲＯ膜モジュール６０を透過するＲＯ水の活性炭フィルタ２０を透過した水に対する割合を５０％となるようにしているが、本発明はこれに限られず、例えば、ＲＯ膜モジュール６０を透過するＲＯ水の活性炭フィルタ２０を透過した水に対する割合を６５％以上７０％以下となるようにしても良い。この場合には、後述する配管６１を通る水の排水量及び返還水量を調整すれば良い。 The RO membrane module 60 performs reverse osmosis membrane treatment on the hydrogen water supplied from the pipe 51. In the reverse osmosis membrane treatment, the RO water is generated by filtering the hydrogen water supplied from the pipe 51 through the reverse osmosis membrane. By this reverse osmosis membrane treatment, impurities such as metals and salts can be removed from the hydrogen water. Note that hydrogen molecules contained in the hydrogen water can pass through the reverse osmosis membrane. For this reason, in reverse osmosis membrane treatment, RO water containing hydrogen water can be generated. Further, the RO membrane module 60 promotes the mixing of water flowing from the pipe 51 and hydrogen gas not dissolved in the water by the arrangement and structure of the membrane or the like that performs the reverse osmosis membrane treatment, and dissolves in the water. It has the effect of effectively improving the hydrogen concentration. In the present embodiment, the amount of RO water that passes through the reverse osmosis membrane of the RO membrane module 60 is, for example, 0.5 t / h. In this case, since the amount of water flowing in from the pipe 51 is 1.35 t / h, the amount of water that does not pass through the reverse osmosis membrane of the RO membrane module 60 is, for example, 0.85 t / h. In this embodiment, the ratio of the RO water that permeates the RO membrane module 60 to the water that permeates the activated carbon filter 20 is 50%. However, the present invention is not limited to this, for example, the RO membrane module. The ratio of the RO water passing through 60 to the water passing through the activated carbon filter 20 may be 65% or more and 70% or less. In this case, what is necessary is just to adjust the amount of drainage of the water which passes along the piping 61 mentioned later, and the amount of return water.
ＲＯ膜モジュール６０は、その下流側の配管６１及び配管６２にそれぞれ接続されている。ＲＯ膜モジュール６０の逆浸透膜を通過した水（ＲＯ水）は、配管６２を流れ、逆浸透膜を通過していない水は、配管６１に流れる。配管５１内の水は加圧状態となっているので、配管６２に流れるＲＯ水も、加圧状態となっている。 The RO membrane module 60 is connected to a pipe 61 and a pipe 62 on the downstream side thereof. Water that has passed through the reverse osmosis membrane of the RO membrane module 60 (RO water) flows through the pipe 62, and water that has not passed through the reverse osmosis membrane flows through the pipe 61. Since the water in the pipe 51 is in a pressurized state, the RO water flowing in the pipe 62 is also in a pressurized state.
配管６１は、図示しない排水口に至る流路と、配管２１に至る流路（すなわち、ＲＯ膜モジュール６０の逆浸透膜を通過していない水を活性炭フィルタ２０より下流であって、気液混合器３０よりも上流に戻して再びＲＯ膜モジュール６０に送られるようにする流路（返還流路））とに分岐している。本実施形態では、例えば、排水量を、０．５ｔ／ｈとし、返還水量を、０．３５ｔ／ｈとしている。これにより、排水する水の量を低減することができる。また、返還される水は、既に水素が溶存している水素水であるので、更に、気液混合器３０とＲＯ膜モジュール６０とを通過させることにより、水素水中の溶存水素の水素濃度をより高くすることが容易である。 The pipe 61 includes a flow path leading to a drain port (not shown) and a flow path leading to the pipe 21 (that is, water that has not passed through the reverse osmosis membrane of the RO membrane module 60 is downstream of the activated carbon filter 20 and is mixed with gas and liquid. And a flow path (return flow path) that returns to the upstream side of the vessel 30 and is sent to the RO membrane module 60 again. In the present embodiment, for example, the amount of drainage is 0.5 t / h, and the amount of return water is 0.35 t / h. Thereby, the quantity of the drained water can be reduced. Moreover, since the returned water is hydrogen water in which hydrogen is already dissolved, the hydrogen concentration of the dissolved hydrogen in the hydrogen water is further increased by passing the gas-liquid mixer 30 and the RO membrane module 60. Easy to raise.
配管６２は、その下流側において貯留タンク７０に接続されている。また、配管６２は、貯留タンク７０に至る途中で配管６３に分岐している。配管６３は、その下流側において減圧弁８０に接続されている。減圧弁８０は、配管６３内の水素水を、圧力を下げて配管８１内に常に流す（取り出す）ように作用する。配管８１内に流す水素水の量は、比較的少量であり、後述する溶存水素濃度センサ９０による溶存水素濃度の測定が可能な量である。これによって、配管６２及び配管６３内の水素水の圧力を比較的高く維持した状態で、その水素水の一部を配管８１に導くことができる。 The pipe 62 is connected to the storage tank 70 on the downstream side. Further, the pipe 62 is branched into the pipe 63 on the way to the storage tank 70. The pipe 63 is connected to the pressure reducing valve 80 on the downstream side. The pressure reducing valve 80 acts to constantly flow (take out) the hydrogen water in the pipe 63 into the pipe 81 by reducing the pressure. The amount of hydrogen water flowing in the pipe 81 is a relatively small amount, and the amount of dissolved hydrogen concentration that can be measured by a dissolved hydrogen concentration sensor 90 described later is such an amount. Thereby, a part of the hydrogen water can be guided to the pipe 81 in a state where the pressure of the hydrogen water in the pipe 62 and the pipe 63 is kept relatively high.
配管８１は、その下流側において溶存水素濃度センサ９０に接続されている。溶存水素濃度センサ９０は、配管８１内を流れる水に溶存する水素の濃度（溶存水素濃度）を測定する。溶存水素濃度センサ９０は、測定した溶存水素濃度の情報を制御部４３に通知する。本実施形態では、減圧弁８０の下流でＲＯ水の溶存水素濃度を測定するようにしているので、溶存水素濃度センサ９０を高い加圧状態に耐えるものにする必要がなく、溶存水素濃度センサ９０を加圧状態で測定できるように装置を構成し、若しくは維持したりする必要もなく、装置作製コストや運用コストを低減することができる。溶存水素濃度センサ９０としては、例えば、有限会社共栄電子研究所の溶存水素分析計ＫＭ２１００ＤＨを用いることができる。 The pipe 81 is connected to the dissolved hydrogen concentration sensor 90 on the downstream side. The dissolved hydrogen concentration sensor 90 measures the concentration of hydrogen dissolved in water flowing in the pipe 81 (dissolved hydrogen concentration). The dissolved hydrogen concentration sensor 90 notifies the control unit 43 of information on the measured dissolved hydrogen concentration. In the present embodiment, since the dissolved hydrogen concentration of the RO water is measured downstream of the pressure reducing valve 80, it is not necessary to make the dissolved hydrogen concentration sensor 90 resistant to a high pressurized state, and the dissolved hydrogen concentration sensor 90 It is not necessary to configure or maintain the apparatus so that it can be measured in a pressurized state, and it is possible to reduce apparatus manufacturing costs and operation costs. As the dissolved hydrogen concentration sensor 90, for example, a dissolved hydrogen analyzer KM2100DH of Kyoei Denshi Laboratory Co., Ltd. can be used.
貯留タンク７０は、配管６２を通って流れるＲＯ水を蓄える。貯留タンク７０の後段（下流）には、配管７１を介してポンプ１００が接続されている。ポンプ１００は、貯留タンク７０に蓄えられたＲＯ水を吸引して、透析液を希釈するために供給する。ここで、貯留タンク７０には溶存水素濃度が比較的高いＲＯ水が蓄えられているので、このように供給されるＲＯ水は、溶存水素濃度が高い、すなわち、豊富な水素を含んでいる。なお、貯留タンク７０に蓄えられているＲＯ水が所定の量（上側基準量）以上となった場合には、ポンプ５０を停止してＲＯ水が新たに生成されて貯留タンク７０に流入しないようにし、貯留タンク７０に蓄えられているＲＯ水が所定の量（下側基準量）未満となった場合には、ポンプ５０の動作を開始して、ＲＯ水を新たに生成して貯留タンク７０に流入するように制御しても良い。 The storage tank 70 stores RO water that flows through the pipe 62. A pump 100 is connected to the rear stage (downstream) of the storage tank 70 via a pipe 71. The pump 100 sucks the RO water stored in the storage tank 70 and supplies it to dilute the dialysate. Here, since the RO water having a relatively high dissolved hydrogen concentration is stored in the storage tank 70, the RO water supplied in this way has a high dissolved hydrogen concentration, that is, contains abundant hydrogen. When the amount of RO water stored in the storage tank 70 exceeds a predetermined amount (upper reference amount), the pump 50 is stopped so that RO water is newly generated and does not flow into the storage tank 70. When the RO water stored in the storage tank 70 becomes less than a predetermined amount (lower reference amount), the operation of the pump 50 is started to newly generate RO water and store the tank 70. It may be controlled so as to flow into.
また、透析液を希釈するために供給されるＲＯ水は、電気分解により得られた水ではないので、ｐＨが９〜１０と高くなることがない。このため、このＲＯ水を透析液の希釈に用いることにより、希釈された透析液を所望のｐＨ範囲（例えば、７．３〜７．４５）に容易に収めることができる。また、本実施形態においては、ＲＯ膜モジュール６０に供給する水は、電気分解により得られた水ではないので、活性炭フィルタ等により除去しきれていない有機物等に起因して電気分解処理時に発生してしまう塊状物が存在しない。このため、ＲＯ膜モジュール６０内のＲＯ膜を塊状物により劣化させることがなく、ＲＯ膜モジュール６０により生成されるＲＯ水の水質を高く維持できるとともに、ＲＯ膜モジュール６０の寿命を長期化することができる。 Moreover, since RO water supplied in order to dilute a dialysate is not the water obtained by electrolysis, pH does not become 9-10 high. For this reason, by using this RO water for dilution of the dialysate, the diluted dialysate can be easily stored in a desired pH range (for example, 7.3 to 7.45). Further, in the present embodiment, the water supplied to the RO membrane module 60 is not water obtained by electrolysis, and is generated during electrolysis processing due to organic substances that have not been removed by an activated carbon filter or the like. There is no lump. For this reason, the RO membrane in the RO membrane module 60 is not deteriorated by the lump, and the quality of the RO water generated by the RO membrane module 60 can be maintained high, and the life of the RO membrane module 60 is extended. Can do.
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限られず、他の様々な態様に適用可能である。 Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to various other modes.
例えば、上記実施形態では、透析液希釈用水素水製造装置１は、軟水化装置１０及び活性炭フィルタ２０を備えるようにしていたが、浄化された軟水を原水とする場合には、軟水化装置１０及び活性炭フィルタ２０の少なくともいずれか一方を備えなくても良い。 For example, in the above-described embodiment, the dialysate dilution hydrogen water production apparatus 1 includes the water softening device 10 and the activated carbon filter 20, but when the purified soft water is used as raw water, the water softening device 10 is used. And at least any one of the activated carbon filter 20 may not be provided.
また、上記実施形態において、減圧弁８０の後段（下流）側に、水素水の酸化還元電位を測定する酸化還元電位計を設けるようにしても良い。 In the above embodiment, an oxidation-reduction potentiometer that measures the oxidation-reduction potential of hydrogen water may be provided on the downstream side (downstream) side of the pressure reducing valve 80.
また、上記実施形態では、ＲＯ膜モジュール６０の通過側の配管６２を分岐させて、減圧弁８０により減圧された水素水を対象に溶存水素濃度センサ９０により溶存水素濃度を測定していたが、本発明はこれに限られず、例えば、ＲＯ膜モジュール６０の非通過側（例えば、図１の箇所Ａ）で配管６１を分岐させて、減圧弁８０により減圧された水素水を対象に溶存水素濃度センサ９０により溶存水素濃度を測定し、制御部４３の制御に用いるようにしても良く、また、ＲＯ膜モジュール６０よりも上流側（例えば、図１の箇所Ｂ）で配管５１を分岐させて、減圧弁８０により減圧された水素水を対象に溶存水素濃度センサ９０により溶存水素濃度を測定し、制御部４３の制御に用いるようにしても良い。なお、透析液を希釈するために供給される水素水における溶存水素濃度を示しているという点で、ＲＯ膜モジュール６０の通過側の配管６２を分岐させて、減圧弁８０により減圧された水素水を対象に測定した溶存水素濃度を、制御に用いることが好ましい。 Further, in the above embodiment, the dissolved hydrogen concentration is measured by the dissolved hydrogen concentration sensor 90 for the hydrogen water decompressed by the pressure reducing valve 80 by branching the piping 62 on the passage side of the RO membrane module 60. The present invention is not limited to this. For example, the concentration of dissolved hydrogen in the hydrogen water decompressed by the pressure reducing valve 80 by branching the piping 61 on the non-passing side of the RO membrane module 60 (for example, the location A in FIG. 1). The dissolved hydrogen concentration may be measured by the sensor 90 and used for the control of the control unit 43. Also, the pipe 51 is branched on the upstream side (for example, location B in FIG. 1) from the RO membrane module 60, The dissolved hydrogen concentration may be measured by the dissolved hydrogen concentration sensor 90 for the hydrogen water decompressed by the pressure reducing valve 80 and used for the control of the control unit 43. The hydrogen water depressurized by the pressure reducing valve 80 by branching the piping 62 on the passing side of the RO membrane module 60 in that the dissolved hydrogen concentration in the hydrogen water supplied to dilute the dialysate is shown. It is preferable to use the dissolved hydrogen concentration measured for the target for the control.
また、上記実施形態では、溶存水素濃度センサ９０は、減圧弁８０により減圧された水素水を対象に溶存水素濃度を測定していたが、本発明はこれに限られず、配管６２内の水素水を対象に溶存水素濃度を測定しても良く、要は、生成されたＲＯ水の溶存水素濃度を測定できれば、いずれを対象としても良い。 In the above embodiment, the dissolved hydrogen concentration sensor 90 measures the dissolved hydrogen concentration for the hydrogen water decompressed by the pressure reducing valve 80, but the present invention is not limited to this, and the hydrogen water in the pipe 62 is measured. The dissolved hydrogen concentration may be measured for the target, and the point is that any one may be used as long as the dissolved hydrogen concentration of the generated RO water can be measured.
また、上記実施形態における気液混合器３０としては、水中に水素のバブル（気泡）を発生させるバブル発生装置を用いるようにしても良い。発生させるバブルとしては、直径が１〜６０μｍのバブル（所謂マイクロバブル）や、直径が１μｍよりも小さなバブル（所謂ナノバブル）であっても良い。このようなバブル発生装置を用いると、効率よく水に水素を溶存させることができる。また、バブル発生装置で生成されたマイクロバブルやナノバブルが含まれている水が、ＲＯ膜モジュール６０に供給されると、ＲＯ膜モジュール６０の膜への不純物の付着を低減することができる。このため、ＲＯ膜モジュール６０の性能の劣化を低減でき、ＲＯ膜モジュール６０によりろ過されたＲＯ水の水質を高く維持することができる。また、ＲＯ膜モジュール６０の性能の劣化を低減できるので、ＲＯ膜モジュール６０の寿命を長期化することができ、ＲＯ膜モジュール６０の交換に要するコストを低減することができる。 In addition, as the gas-liquid mixer 30 in the above-described embodiment, a bubble generator that generates hydrogen bubbles in the water may be used. The bubble to be generated may be a bubble having a diameter of 1 to 60 μm (so-called microbubble) or a bubble having a diameter smaller than 1 μm (so-called nanobubble). When such a bubble generator is used, hydrogen can be efficiently dissolved in water. Further, when water containing microbubbles or nanobubbles generated by the bubble generator is supplied to the RO membrane module 60, the adhesion of impurities to the membrane of the RO membrane module 60 can be reduced. For this reason, degradation of the performance of the RO membrane module 60 can be reduced, and the quality of the RO water filtered by the RO membrane module 60 can be maintained high. Moreover, since the degradation of the performance of the RO membrane module 60 can be reduced, the life of the RO membrane module 60 can be extended, and the cost required for replacement of the RO membrane module 60 can be reduced.
また、上記実施形態においては、ＲＯ膜モジュール６０の逆浸透膜を通過していない水を配管２１に戻す流路（返還流路）を設けるようにしていたが、返還流路を設けないようにしても良い。 In the above embodiment, the flow path (return reflux path) for returning the water that has not passed through the reverse osmosis membrane of the RO membrane module 60 to the pipe 21 is provided, but the return reflux path is not provided. May be.
本発明は、透析液を希釈する水素水を製造する産業に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for industries that produce hydrogen water for diluting dialysate.
１ 透析液希釈用水素水製造装置
３０ 気液混合器
６０ ＲＯ膜モジュール（逆浸透膜モジュール）
４０ 水素供給装置
４１ 水素発生部
４２ ポンプ（水素供給部）
４３ 制御部
６１ 配管（返還流路）
８０ 減圧弁
９０ 溶存水素濃度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydrogen water production apparatus 30 for dialysate dilution Gas-liquid mixer 60 RO membrane module (reverse osmosis membrane module)
40 Hydrogen supply device 41 Hydrogen generation unit 42 Pump (hydrogen supply unit)
43 Control unit 61 Piping (return reflux path)
80 Pressure reducing valve 90 Dissolved hydrogen concentration sensor
Claims (7)
水素ガスを供給する水素供給部と、
前記水素供給部から供給された水素ガスと水とを混合して水素水を生成する気液混合器と、
前記気液混合器の下流に配置され、前記水素水に対して逆浸透膜によるろ過を行う逆浸透膜モジュールと、
前記気液混合器の下流に配置され、前記気液混合器を通過した水素水に溶存している水素濃度を測定する溶存水素濃度センサと、
測定された前記水素濃度に基づいて、前記水素供給部により供給する水素ガスの量を制御する制御部と、を有する透析液希釈用水素水製造装置。 A hydrogen water production apparatus for diluting dialysate that produces hydrogen water for diluting dialysate,
A hydrogen supply section for supplying hydrogen gas;
A gas-liquid mixer that generates hydrogen water by mixing hydrogen gas and water supplied from the hydrogen supply unit;
A reverse osmosis membrane module disposed downstream of the gas-liquid mixer and performing filtration through a reverse osmosis membrane on the hydrogen water;
A dissolved hydrogen concentration sensor that is disposed downstream of the gas-liquid mixer and measures a hydrogen concentration dissolved in hydrogen water that has passed through the gas-liquid mixer;
And a control unit that controls the amount of hydrogen gas supplied by the hydrogen supply unit based on the measured hydrogen concentration.
前記溶存水素濃度センサは、前記減圧弁により取り出された水素水の前記水素濃度を測定する請求項１に記載の透析液希釈用水素水製造装置。 Downstream of the gas-liquid mixer, a pressure reducing valve for taking out a part of the hydrogen water from the upstream at a reduced pressure is disposed,
The hydrogen solution manufacturing apparatus for dialysis fluid dilution according to claim 1, wherein the dissolved hydrogen concentration sensor measures the hydrogen concentration of hydrogen water taken out by the pressure reducing valve.
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